(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
押出機シリンダ（２）、スクリュー（４）、スクリュー（４）用の回転駆動手段と、一端により回転駆動手段の回転力を伝達する要素（１８）と結合でき、他端により回転駆動手段に向いたスクリュー端（４”）と回転力を伝達するよう結合できる軸（２０）とを備える押出装置において、回転駆動手段に向いたスクリュー端（４”）が稼働中に押出機シリンダと回転駆動手段の間に設けられた軸受（１４）に突き出さず、回転駆動手段は、軸（２０）が回転駆動手段及びスクリュー端の少なくとも一方と分離された状態で押出機シリンダ（２）に背を向けている押出機反対側において回転駆動手段の内部を通して外へ引き出しできるように、構成されていることを特徴とする押出装置。
【請求項２】
軸（２０）が形状一体に且つ分離可能に回転駆動手段及び回転駆動手段に向いたスクリュー端（４”）の少なくとも一方と連結できることを特徴とする請求項１に記載の押出装置。
【請求項３】
回転駆動手段に向いたスクリュー端（４”）が軸（２０）と形状一体に結合するように内歯を備える収容部（４’）を有することを特徴とする請求項１或いは２に記載の押出装置。
【請求項４】
回転駆動手段の回転力を伝達する前記要素が稼働中に押出機シリンダに或いはこの押出機シリンダと回転駆動手段の間に設けられた軸受に突き出さないことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の押出装置。
【請求項５】
回転駆動手段の回転力を伝達する前記要素が中空軸として形成されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の押出装置。
【請求項６】
圧力軸受（１４）がスクリュー（４）に作用する軸方向圧力を受けるように押出機シリンダ（２）と回転駆動手段の間に設けられていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の押出装置。
【請求項７】
フランジ自体が分割可能に形成されているフランジ（２２）が設けられていて、このフランジは、圧力軸受（１４）と回転駆動手段の間で芯合せする結合が奏されるように、形成されていることを特徴とする請求項６に記載の押出装置。
【請求項８】
回転駆動手段が伝動装置を備えるモータとして或いは直接駆動手段として構成されていることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載の押出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、押出機シリンダ、スクリュー、スクリュー用回転駆動手段を備える押出装置に関する。特に好ましくは押出装置が特に大きなスクリュー押出機に使用できるけれども、押出装置を二つの或いは複数のスクリュー押出機に使用することを可能とする。
【０００２】
大きなスクリュー押出機が例えばＬＤＰＥ合成に、つまり、僅かな密度のポリエチレンの製造の際に使用され得て、今日の生産率は時間当たり６０ｔまでの値である。そのような装置は高い投資容積を意味し、高い目標稼働時間により年当たり８０００時間の範囲で敷設される。それぞれより長い停止時間は作動機用の大きな経済的損失を意味する。更に、事故の場合に、場合によっては例えばクラッカーのような予め接続された装備が同時に停止されるにいがいないことが欠点である。
【０００３】
押出機は一般に押出機シリンダ、スクリュー、押出機シリンダ内で回転自在に支承されたスクリュー用の駆動手段を有し、スクリューが確実に且つ出来るだけ損失無しに動力を伝達するために、直接に駆動手段と結合されている。駆動手段は直接駆動手段として或いは伝動装置を介して接続されたモータとして形成され得る。追加的に圧力軸受が必要であり、ヘッド圧力から生じる動力を受ける。そのような圧力軸受が伝動装置内に或いは直接駆動手段内に一体化できるか、或いはこれらと別体に設けられ得た。この場合には、押出機は通常には回転駆動手段と押出機シリンダの間に配置されている。
【０００４】
ＬＤＰＥ合成の場合に特に大きなスクリュー押出機では、通常の回転駆動手段が多数の軸受と歯車を有する伝動装置を備えて使用される。伝動装置と押出機シリンダの間には圧力軸受が配置されていて、この圧力軸受が基本的に定義された稼働時間に敷設されているこれは４００００稼働時間の領域内に移動し、軸受の約１０％の静的故障率が考慮されて、軸受が通常の稼働時間の達成前に故障する。  
【０００５】
そのような圧力軸受が故障するか、或いは伝動装置内の摩耗或いは故障が生じるので、圧力軸受或いは伝動装置が接近できなければならず、例えば伝動装置軸受の代わりに必要な修繕を行うことができる。しかし、これは非常に費用がかかり、多数の作業工程で実施すべきである。
【０００６】
まず最初に押出機のヘッド端が開放されるにちがいない。ＬＤＰＥの合成の場合には、合成は通常には下水造粒機によって造粒され、造粒機全体が分解され、押出機から離れてずれるにちがいない。このために、ヘッド接続部が押出機と造粒機の間に分離され、下水造粒機の輸送水回路のフランジが開放されるにちがいなく、造粒機の電気的接続部が造粒機の固定箱内のすべてのセンサーの配線と同様に開放されるにちがいない。造粒機が軸方向に押出機シリンダからずれている限り、次の作業工程が実施され得る。
【０００７】
押出装置のヘッド接続部の開放の後に、スクリューが前方へヘッド接続部の領域を通して外方へ押圧さ得る。これは、通常には伝動装置と圧力軸受によって回転駆動手段の側面により行われるので、駆動側スクリュー端が伝動装置や圧力軸受の領域を開放し、これらにはもはや中へ突き出す。
【０００８】
特に押出装置では加工すべき材料用の供給漏斗の領域には別体の閉鎖弁が設けられておらず、供給漏斗や押出機シリンダに残留した材料による問題を生じ得る。材料がこの場合に、通常には材料接触を有しないスクリューの領域と接触しているので、このスクリューを汚染し、後で稼働中に障害を生じ得る。
【０００９】
スクリュー端が伝動装置や圧力軸受の領域にもはや突き出ないので、圧力軸受と押出機の間の結合を作成して一般に中心軸線に沿って分割され、それにより開放可能に実施される中間ハウジングが少なくとも部分的に分解されるので、引き続いて、回転駆動手段と中間ハウジングの間に芯合せして組立てた圧力軸受が分解され得る。場合によっては、伝動装置ハウジングが開放され得るので、その構成部材に接近できる。圧力軸受の領域において欠陥が扱われているので、同様に上記作業工程が必要であり、これらを開放し、欠陥のある構成部材に到達できる。  
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】米国第６２３４６６１号明細書
【特許文献２】ドイツ特許出願公開第１０１１３６４４号明細書
【特許文献３】米国特許出願公開第２００７／０１６６４２１号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
それ故に、この発明の課題は、押出装置の個々の構成部材と構成グループの簡単な組立て分解を可能とする簡単で且つ安価な構成を準備することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
この課題は、請求項１の特徴事項を備える押出装置によって解決される。
【００１３】
この発明によると、押出装置は押出機シリンダ、スクリューとスクリュー用の回転駆動手段を有し、回転駆動手段に向いたスクリュー端が稼働中に押出機シリンダと回転駆動手段の間に設けられた軸受に、特に圧力軸受に突き出さない。この構造は特に好ましいと明らかにされた、というのは、これら構造によって種々の構成グループの強力な複雑化が回避され、それが強力なモジュール構成を導く。例えば回転駆動手段、押出機シリンダ、或いは軸受のような個々の構成グループがより良く接近できる。特に小さい押出装置は全く中間接続された軸受無しに構成され得るので、これら発明によると、スクリューが回転駆動手段の領域に突き出さず、むしろ、回転駆動側スクリュー端が実質的に押出機シリンダ或いは場合によっては中間接続された中間ハウジングと結束して閉鎖する。
【００１４】
好ましい再現によると、この発明の押出装置は、一端で回転駆動手段の回転動力伝達要素と、他端で回転駆動手段に向いたスクリュー端と回転動力伝達して接続できる軸を有する。
【００１５】
スクリューと回転駆動手段の間のこの軸の中間接続によって人は押出装置の構成には追加的柔軟性を得る。これは、分解作業の際にも好ましく利用できる。
【００１６】
好ましくは回転力を伝達する結合箇所が軸とスクリューの間に並びに軸と回転駆動手段の間に構成され得るので、結合箇所が簡単に分解できる。回転駆動手段と場合によっては中間支承された圧力軸受の部材の必要な分解の場合には、スクリューの前記費用のかかる外方押圧を一般に放棄され得る、というのは、スクリューが中間接続された軸に基づいて押出機シリンダ上で回転駆動手段の方向に継続するすべての構成部材に貫通されないからである。回転力伝達は軸を通るこれら領域で受けられる。
【００１７】
特に好ましくは軸が形状一体で且つ分解自在に回転駆動手段及び／又は回転駆動手段に向いたスクリュー端と接続できる。形状一体結合は特に回転力の伝達に適していて、簡単に分解自在に実施できるので、長い稼働時間後も、そのような結合の解放が可能である。
【００１８】
好ましくは軸は、回転駆動手段並びにスクリューがそのような形状一体で且つ分解自在な結合が軸と連結できるように形成され得る。それで、回転力の伝達の際の損失も回避される。
【００１９】
好ましくは軸は軸受のような単に万一の中間支承された構成グループを貫通するならば、この軸に支持されない、しかし、この軸との結合が行われる。これによって分解が更に簡略化される。
【００２０】
特に好ましい構成態様によると、回転駆動手段に向いたスクリュー端が内歯を備える収容部を有し、軸と形状一体的に結合する。そのような内歯が、適切な外歯を備える調和された軸との特に簡単で分解可能に且つ形状一体的に回転力を伝達する結合を意味する。
【００２１】
好ましい再現態様では、この発明の押出装置は、稼働中の回転駆動手段の回転力伝達要素が押出機シリンダに突き出さないか、或いは場合によってはこの押出機シリンダと回転駆動手段の間に設けられた軸受に、特に圧力軸受に突き出さないように構成されている。特に回転力伝達要素は回転駆動手段或いはそのハウジングと実質的に結束して終了する。そこで、個々の構成グループの欠点的複雑さが更に減少されるならば、スクリューと回転力伝達要素の間の結合は好ましくは他の要素に支持されるか、或いは支承されることがない軸によって行われる。支持が回転駆動手段によって片面に、スクリューによって他面に行われる。
【００２２】
回転駆動手段は回転力伝達要素として好ましくは中空軸を有し得る。この中空軸が押出機反対側に開放できる。この場合には、軸は、軸が回転駆動手段の中空軸と形状一体に且つ分解可能に結合できるように敷設され得て、中空軸の内歯を介して軸の外歯との形状一体的結合が好都合である。この場合には、回転駆動手段と軸の間の回転力伝達は回転駆動手段の領域で行われるので、明確な機能的且つ局部的付属が与えられ、構成グループが、軸を結合部材として考慮せず、互いの中に突き出さない。
【００２３】
特に好ましい実施態様によると、回転駆動手段は、軸が分解された状態で押出機反対側に回転駆動手段から外へ引き出しできるように構成され得る。押出機反対側の下で、ここでは押出機シリンダと反対を向いた側面である。それで、場合によっては中間接続された圧力軸受或いは他の中間接続された構成部材の領域における欠陥の発生の際には回転駆動手段とスクリューの間の結合が簡単に分解され得て、軸が他の適合工程或いは分解工程無しに取り除かれる。このために、適切に適した工具が設けられていて、例えば回転駆動手段ハウジングの適切に開放された際に軸の把持を可能とするので、この把持が場合によっては必要な閂抜きにより行われる。このために、回転駆動手段側の軸端には、溝或いは同様なものが設けられ得て、工具の適切な爪に係合できる。
【００２４】
中空軸としての回転力伝達要素の構成の場合には、分解された状態で押出機反対側への軸の簡単な引き出しを可能とするために、軸のスクリューに向いた端が回転駆動手段の中空軸としての同じ或いは微々たる僅かな直径を有しなければならない。
【００２５】
回転駆動手段に向いたスクリュー端が内歯を備える収容部を有し、軸が適切な外歯を有するならば、回転駆動手段の中空軸を通しての軸の引き出しが特に簡単に保証され得る。しかし、外歯は軸端間でも、軸の直径が中空軸の内歯の最小直径より小さい領域となるように中断され得る。例えば回転駆動手段に向いたスクリュー端との結合の領域における軸の微々たる僅かな直径のような他の構成形態も、考慮できる。
【００２６】
特に好ましい実施態様によると、圧力軸受が押出機シリンダと回転駆動手段の間にスクリューに作用する軸方向圧力を受けるように設けられ得る。そのような圧力軸受が特に大きな押出機の場合にスクリューに作用する非常に高い軸方向力を受けなければならないので、回転駆動手段がこれによって損傷を受けない。そのような圧力軸受が長い稼働時間に敷設されるが、しかし、圧力軸受が容易に接近できないときに、事故の際に長い停止時間を導き得る。そのような圧力軸受は開放可能な中間ハウジングを介して押出機シリンダと結合でき、とにかく圧力軸受と押出機シリンダの芯合された結合を可能とする。圧力軸受には、圧力部材が開放可能に支承され得て、回転駆動手段側スクリュー端から圧力軸受へ伝達する。この場合には、軸が分解でき、即ち固定結合無しに圧力部材によって移動され得て、それは分解を簡略化する。
【００２７】
構成グループのこの発明の僅かな複雑化によって、停止時間が短縮され得る。というのは、スクリューが圧力軸受の領域に突き出さず、むしろ、圧力軸受の前に結束し、例えば中間ハウジングと結束して遮断するので、スクリューと供給装置と後続装置を備える押出機シリンダの領域における作用無しに回転駆動手段並びに圧力軸受の容易な接近が可能とされる。それで、例えば軸や場合によっては中間ハウジングの部材の取り外しにより圧力軸受が簡単に接近できる。
【００２８】
好ましくは回転力伝動要素のスクリューに向いた端が、特に回転駆動手段の中空軸が稼働中に圧力軸受に突き出さない。回転駆動手段の適切な実施態様によって、圧力軸受全体の更に簡単な分解が可能である。軸の取外しと結合手段の解放によって圧力軸受が簡単に回転駆動手段から離脱され得る。圧力軸受と回転駆動手段が芯合せして、例えば適切な突起と収容部を介して連結されるべきであったならば、圧力軸受が取り外され、特に横或いは上方に外へ引き出され得る前に、圧力軸受と回転駆動手段の間の微々たる軸方向相対運動が行われるにちがいない。このために、場合によっては設けられた中間ハウジングが取り除かれ得る。しかし、この発明によると、回転力伝動要素が再び圧力軸受の領域に突き出さないので、僅かな軸方向相対運動が実施されなければならなく、それは分解を更に簡略化する。  
【００２９】
この発明の他の特に好ましい構成によると、押出装置の際にフランジが設けられていて、分割自在に実施され、このフランジによって圧力軸受と回転駆動手段の間の芯合せ結合が実現できるように形成されている。これによって上から回転駆動手段と圧力軸受の間の領域の良き接近性が生じて、組立て分解がときどき簡略化され、個々の構成グループが簡単且つ直接に接近できる。これは、フランジや場合によっては圧力軸受と回転駆動手段の間に設けられた中間ハウジングの圧力軸受或いは回転駆動手段の簡単な取り外しの際に完全に取り除かれなければならなず、むしろ、単に適切に開放されなければならないので、圧力軸受或いは回転駆動手段がそれぞれ他の構成部材に対する軸方向相対運動無しに上方へ取り除かれ得る。フランジや中間ハウジングの移動されない部材はその場所に且つ特に当接する構成部材と結合されたままである。  
【００３０】
この発明の特に好ましい構成は、伝動装置を備えるモータとして或いは直接駆動手段としての回転駆動手段の形成を企図する。この場合には、モータとして油圧式、電気式或いは別の通常の駆動手段が設けられ得る。
【００３１】
この発明の好ましい構成は、添付図に基づいて詳細に説明される。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】先行技術によるＬＰＤＥ用の概略的に図示された押出装置を示す。
【図２】押出装置のこの発明により構成された部分を概略的に断面で示す。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
図１には、押出装置がＬＰＤＥの合成に使用されるように、先行技術によるスクリュー押出装置が示されている。押出装置１は、スクリュー４が回転自在に支承される押出機シリンダ２を有する。押出機シリンダ２のヘッド端には造粒装置６が下水造粒機の形態で孔板を介して接続されている。そのような下水造粒機の際に、溶融物が孔板を通して水供給された領域に押出される。孔板の前でナイフが回転し、押出物を造粒物に切断し、造粒物が水により冷却され、同時に輸送される。そのような下水造粒機が先行技術に属し、ここでは詳細に記載されない。
【００３４】
押出装置１は、低圧切断機８によって加工すべき材料を供給され、この材料が押出機シリンダ２の入口で遮断弁によって遮断できる。そのように押出機シリンダ２に供給された材料が排気ガス装置１０によって排気される。押出機シリンダ２には、左側で中間ハウジング１２が接続し、分割自在に形成され、それにより圧力軸受１４と伝動装置１６が押出機シリンダ２に接続されている。圧力軸受１４のハウジング並びに中間ハウジング１２と伝動装置１６のハウジングは、ハウジングが芯合せして結合できるように形成されている。ここではこれは、個々のハウジングの適切な互いに係合する突起と窪みによって図示されている。この場合には、中間ハウジング１２が分割自在に形成されるので、中間ハウジングが最初に開放され得る。伝動装置は詳細に図示されていないモータにより回転駆動されて、トルクをスクリュー４に伝達し、このスクリューが伝動装置１６と圧力軸受１４の領域に突き出す中空軸１８介して連結されている。この場合には、結合が歯を介して行われる。
【００３５】
伝動装置１６或いは圧力軸受１４の部材の必要な保守或いは交換の場合には、まず最初にスクリュー４が伝動装置１６と圧力軸受１４を通して非常に広く右へ移動され、スクリューがもはや圧力軸受１４の領域に突き出しない。このために、押出機シリンダ２のヘッド端では、造粒装置６が取り除かれなければならない、それは多数の作業工程を必要とする；特に水供給導管と水流出導管が分離され、適切なモータが保管され分離され、センサー結合部が解放されなければならない。
【００３６】
ヘッド端と造粒装置６の間の結合が開放されるとすぐに、このヘッド端と造粒装置６が図１において右へ移動され得る。そのとき初めて、駆動側端４”が圧力軸受１４の領域にもはや突き出しないまで、スクリュー４が伝動装置１６の側面から右へ押出機シリンダ２によって前方へ押圧される。この場合には、押出機シリンダ２にも存在する材料によるスクリュー４の回転駆動手段側端４”が汚染されて、それは後の組立ての際に問題を生じ得る。
【００３７】
スクリュー４が十分に右へ外方押圧されているときに初めて、中間ハウジング１２の開放によって適切に圧力軸受１４に、場合によっては伝動装置１６に作用され得る。
【００３８】
図２では、この発明の押出装置の一部が断面で図示されている。ここでは中間ハウジング１２の後方端と伝動装置１６の間の領域のみが示される。この発明によると、スクリュー４は、スクリューが圧力軸受１４の領域に突き出しないように、形成される。回転駆動手段側端４”が中間ハウジング１２の領域で終わっていて、実質的にこれと結束して終わっている。この回転駆動手段側スクリュー４”が圧力軸受１４内で回転自在に支承された圧力部材２４に支持され、圧力部材が圧力を軸受に伝達する。軸２０は同じ圧力部材との結合無しに圧力部材２４を貫通するので、軸が一つのスリーブからと同様にこの圧力部材から外へ引かれ得る。
【００３９】
伝動装置１６も、この発明によると、回転力がスクリューに伝達できる中空軸１８が伝動装置ハウジングの領域を越えて外へ突き出し、特に圧力軸受１４の領域に突き出す。中空軸１８とスクリュー４の間の結合が軸２０によって製造されて、軸が両端には外歯を有し、この外歯が中空軸１８と収容部４’の対応する内歯と回転駆動手段側のスクリュー端４”に形状一体的に協働する。伝動装置１６、その中空軸１８と軸２０は、軸２０が伝動装置１６を通して押出機反対側に、図２において左側へ外へ引き出しできるように、形成されている。圧力軸受１４或いは伝動装置１６の領域における保守の必要な場合には、それ故に、軸２０が簡単に左へ伝動装置１６を通して外へ引き出され、軸がスクリュー４の相対変位を生じることはない。
【００４０】
さらに、フランジ２２が設けられていて、好ましくは中心軸線に沿って分割でき、そのフランジによって伝動装置１６と圧力軸受１４のハウジングとの間の結合が製造でき、フランジ２２とハウジングは、それらが芯合せして協働するように、形成されている。これは、適切な突起と後部切断部によってハウジングに並びにフランジ２２に達成できる。
【００４１】
伝動装置部材或いは圧力軸受１４の一部の保守或いは交換の際には、この発明の構成に基づいて軸２０が伝動装置１６を通して外方に引き出され、図２において左へ引き出されるので、中間ハウジング１２が少なくとも片面で押出機シリンダ２と圧力軸受１４により分離開放されるので、既に圧力軸受の一部が接近できる。他の処置が必要とされるならば、圧力軸受１４と伝動装置１６の間の結合の解放によってフランジ２２によってこれら圧力軸受１４と伝動装置１６が開放され、それにより例えば圧力軸受１４が上方へ取り除かれる。選択的に伝動装置１６の領域における欠陥の場合にのみ圧力軸受１４と伝動装置１６の間の結合がフランジ２２によって解放され、フランジが開放され、伝動装置１６が開放されて分解されるか、或いは場合によっては完全に上方へ離れ移動される。
【００４２】
この発明によると、軸２０が回転力を伝達する要素として設けられているので、異なった構成部材の複雑化が比較的に僅かであることが確認され得る。これによって、個々の構成部材の組立て分解が簡略化される。これは、回転駆動手段も、スクリュー４も、他の構成部材に突き出す要素を有する場合である。  
【００４３】
この構成によって、回転駆動手段や特に伝動装置１６及び／又は圧力軸受１４を簡単に保守し、場合によっては取り除くことが可能であり、それ以上の修正が押出装置１には、特に押出機シリンダ２とスクリュー４の領域には必要であることがなく。それで、特に押出機のヘッド端が例えば造粒装置６のようなそこで偶然に設けられた後続装置により変更されないままである。
【００４４】
それ故に、この発明によって組立て時間は軸受或いは伝動装置部材の故障の際に明確に減少され得る。合成ＬＰＤＥの際には事故時間の減少が４−６層の領域に移動でき、それは目下２−４百万ユーロの回避する生産事故に一致する。その上、ＬＰＤＥ合成装備が一年にわたり大きな修繕措置無しに駆動されるので、計画されていない組立て作業では、予期しなかった遅延の上昇した危険が与えられる。押出装置のこの発明の構成によって必要な作業工程が計画されていない分解作業と組立て作業の場合に減少されるので、予期しなかった事故の危険も減少される。
【００４５】
この発明の押出装置の他の利点は、今まで回転駆動手段や場合によっては圧力軸受が関連された押出装備における分解作業では、回転駆動手段及び／又は圧力軸受における作業が押出側の強力な修正を必要としたから、押出機専門家や伝動装置専門家が必要されたことにあるべきである。この発明の構成によって圧力軸受や伝動装置或いは駆動手段のために専門家が必要である。これによって、それ以上の節約が達成され得て、装備の高い自由操作性が客のために可能とされる。
【符号の説明】
【００４６】
１．．．．．押出装置
２．．．．．押出機シリンダ
４．．．．．スクリュー
４’．．．．内歯を備える収容部
４”．．．．スクリュー端
６．．．．．造粒装置
８．．．．．低圧切断機
１０．．．．．排気ガス装置
１２．．．．．中間ハウジング
１４．．．．．圧力軸受
１６．．．．．伝動装置
１８．．．．．中空軸
２０．．．．．軸
２２．．．．．フランジ
２４．．．．．圧力部材
【図１】
0005619741.tif 000002
【図２】
0005619741.tif 000003